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腦干神經(jīng)肽Y調(diào)控急性和慢性應激引起食欲下降和焦慮行為機制詳解

瀏覽次數(shù)：801　發(fā)布日期：2024-9-5　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責任自負

2024年9月1日復旦大學生命科學院劉鐵民教授、中國科學技術大學占成、復旦大學生命科學院張智在Nature Communications雜志上發(fā)表文章揭示了中縫背核和中腦導水管周圍腹外側(cè)灰質(zhì)區(qū)NPY陽性神經(jīng)元調(diào)控急性和慢性應激引起食欲下降和焦慮行為。

1、DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元參與急性應激引起的食欲減退和焦慮行為

小鼠在接受2小時單籠新奇環(huán)境刺激后血液中皮質(zhì)酮水平顯著升高，減少十字高架迷宮中開放臂的停留時間，也減少曠場實驗中心區(qū)域停留時間，表明增加焦慮樣行為。此外，這種急性環(huán)境應激在短時間內(nèi)(4小時)可抑制小鼠的食欲。

免疫熒光實驗發(fā)現(xiàn)上述急性環(huán)境應激可引起大腦多個與應激反應相關的腦區(qū)神經(jīng)元激活，其中中縫背核和中腦導水管周圍腹外側(cè)灰質(zhì)區(qū)（DRN/vlPAG)腦區(qū)神經(jīng)元激活更為明顯，這些激活的神經(jīng)元為NPY陽性神經(jīng)元。光纖概成像記錄到DRN/vlPAG腦區(qū)NPY能神經(jīng)元（DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元）在接受急性環(huán)境應激后鈣離子活性顯著升高。

在進行急性環(huán)境應激之前慢性抑制DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元后可進一步加重食欲減退，激活這類神經(jīng)元群后可緩解急性應激引起的食欲減退。禁食或禁食后再攝食行為均不激活DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元，抑制該神經(jīng)元群亦不會影響禁食后再攝食行為。此外，在激活DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元或特異性誘導其凋亡均不并不影響正常攝食行為，表明DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元并不影響穩(wěn)態(tài)攝食行為。

慢性激活DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元可阻斷急性環(huán)境應激引起的皮質(zhì)酮水平升高，并可增加在開放臂區(qū)域的停留時間（無統(tǒng)計學差異），但可顯著增加曠場行為中心區(qū)域的停留時間，表明可部分緩解焦慮行為。

圖1、急性環(huán)境應激降低食欲并引起焦慮行為

2、DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元參與慢性應激引起的食欲減退和焦慮行為

為進一步確定DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元在焦慮行為中的作用，研究人員利用慢性束縛應激模型（每天束縛2-3小時，連續(xù)2周）可降低小鼠攝食行為，皮質(zhì)酮水平升高，可激活DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元。然而，在束縛期間抑制DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元可進一步增強應激引起的食欲減退。

光激活DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元可引起條件性位置偏好行為，抑制DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元后引起條件性位置厭惡行為。通過病毒工具特異性敲低DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元的NPY表達后可加重急性和慢性應激引起的焦慮行為。

圖2、抑制DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元增強應激引起的食欲減退

3、DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元調(diào)控攝食和負性情緒的環(huán)路

原位雜交實驗發(fā)現(xiàn)80%以上DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元為抑制性神經(jīng)元，不到10%為興奮性神經(jīng)元。病毒示蹤實驗發(fā)現(xiàn)DRN/vlPAG-NPY神經(jīng)元主要投射到丘腦室旁核（PVT）、外側(cè)下丘腦（LH）、內(nèi)側(cè)視前區(qū)（MPA）、下丘腦前區(qū)（LA）、下丘腦背內(nèi)側(cè)核（DMH）。通過光遺傳學技術發(fā)現(xiàn)僅激活DRN/vlPAG-NPY→PVT環(huán)路后促進攝食行為，僅激活DRN/vlPAG-NPY→LH環(huán)路引起條件性位置偏好行為，即具有正向價值。